(57)【要約】【課題】  比較的小型の装置によって、車輪の回転状態を簡易に精度良く推定することのできる技術を提供することにある。【解決手段】各車輪１４には、車輪１４の径方向の加速度を検出する一対の径方向加速度センサ３２と、一対の径方向加速度センサ３２に接続された車輪状態検出部３４と、車輪状態検出部３４に接続された車輪側通信装置３６とが搭載されている。一対の径方向加速度センサ３２は、車輪１４の回転軸に関して点対称となるような箇所に配置されている。車輪状態検出部３４は、一対の径方向加速度センサ３２の検出値に基づいて、「車輪１４の加速度および重力の相関関係」および「車輪１４の加速度および遠心力の相関関係」を算出し、車輪１４の回転状態を推定する。【選択図】  図１
2005265561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪に設けられて車輪の加速度を検出する一対の加速度検出手段と、
前記一対の加速度検出手段の検出値に基づいて、前記車輪の回転状態を推定する推定手段と、を備え、
前記一対の加速度検出手段を構成する各加速度検出手段は、前記車輪の回転軸に関して所定の角度をもって配置される、
ことを特徴とする車輪情報処理装置。
【請求項２】
前記一対の加速度検出手段を構成する各加速度検出手段は、前記車輪の回転軸に関して点対称に配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の車輪情報処理装置。
【請求項３】
前記一対の加速度検出手段は、前記車輪の径方向の加速度を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の車輪情報処理装置。
【請求項４】
前記一対の加速度検出手段は、前記車輪の周方向の加速度を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の車輪情報処理装置。
【請求項５】
前記推定手段は、
前記一対の加速度検出手段の検出値に基づいて算出される前記車輪の加速度および重力の相関関係から前記車輪の回転状態を求める第１回転状態算出機能と、
前記一対の加速度検出手段の検出値に基づいて算出される前記車輪の加速度および遠心力の相関関係から前記車輪の回転状態を求める第２回転状態算出機能と、
走行状態に応じて、前記第１回転状態算出機能による前記車輪の回転状態の算出値と前記第２回転状態算出機能による前記車輪の回転状態の算出値とに基づき、前記車輪の回転状態を推定する回転状態推定機能と、
を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車輪情報処理装置。
【請求項６】
前記回転状態推定機能は、車両の速度が比較的低速の場合には前記第１回転状態算出機能による前記車輪の回転状態の算出値を重視し、車両の速度が比較的高速の場合には前記第２回転状態算出機能による前記車輪の回転状態の算出値を重視する、
ことを特徴とする請求項５に記載の車輪情報処理装置。
【請求項７】
前記推定手段は、前記車輪の回転速度を推定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車輪情報処理装置。
【請求項８】
前記一対の加速度検出手段の検出値に基づいて外乱の有無を検知する外乱検知手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の車輪情報処理装置。
【請求項９】
車輪に設けられて前記車輪の径方向加速度を検出する一対の径方向加速度検出手段と、
前記車輪に設けられて前記車輪の周方向加速度を検出する一対の周方向加速度検出手段と、
前記一対の径方向加速度検出手段の検出値および前記一対の周方向加速度検出手段の検出値に基づいて、前記車輪の回転状態を推定する推定手段と、を備え、
前記一対の径方向加速度検出手段を構成する各径方向加速度検出手段は、前記車輪の回転軸に関して所定の角度をもって配置され、
前記一対の周方向加速度検出手段を構成する各周方向加速度検出手段は、前記車輪の回転軸に関して所定の角度をもって配置される、
ことを特徴とする車輪情報処理装置。
【請求項１０】
車輪の回転状態を推定する車輪回転状態推定方法において、
車両の速度が比較的低速の場合には、前記車輪の加速度および重力の相関関係を重視して前記車輪の回転状態を推定し、
車両の速度が比較的高速の場合には、前記車輪の加速度および遠心力の相関関係を重視して前記車輪の回転状態を推定する、
ことを特徴とする車輪回転状態推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪情報を処理する技術に関し、特に、車輪の回転状態を推定する処理を行う車輪情報処理装置および車輪回転状態推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪の状態を可能な限り的確に検出するために、従来から様々な技術が提案されている。例えば、タイヤの半径方向および横方向の加速度の少なくとも一方についての共振周波数を決定し、決定された共振周波数を記憶された周波数と比較することによりタイヤ接地面の摩耗を決定する技術が知られている（特許文献１参照。）。また、車輪とともに回転する磁気発生素子と、車輪の回転にともなう磁気発生素子による磁界の変化を検出する磁気検出素子とが用いられて、タイヤの回転または回転数を検知する技術が知られている。
【特許文献１】特開２００１−２１５１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
磁気検出素子を利用する場合、回転自体を検知することはできるが、回転方向を検知することが難しい場合がある。また、磁気検出素子は、外乱の影響を受けやすいので、検出精度のばらつきを抑えるために磁気ロータ側の着滋精度を上げる必要がある。
【０００４】
また、従来から提案されている車輪の回転状態を検知する装置のほとんどが、回転体である車輪に設けられる機器類と車輪の支持体である車両本体に設けられる機器類とを組み合わせて構成したものである。このため、車輪の回転状態を検知する装置を搭載した車両は、車輪と車両本体の間のスペース、とりわけ車輪を回転可能に保持するハブ周りのスペースが小さくなってしまう傾向がある。
【０００５】
最近では色々な機器類が様々な箇所に搭載されるようになってきているため、車輪と車両本体の間も可能な限り広いスペースを確保しておくことが好ましい。特に、ホイールイン型のモータを搭載する電気自動車などでは、回転体である車輪側のみで車輪の回転状態を簡易に検知する技術の開発が強く望まれている。
【０００６】
本発明は上述の事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、車輪の回転状態を簡易に推定することのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は車輪情報処理装置に関する。この車輪情報処理装置は、車輪に設けられて車輪の加速度を検出する一対の加速度検出手段と、前記一対の加速度検出手段の検出値に基づいて、前記車輪の回転状態を推定する推定手段と、を備え、前記一対の加速度検出手段を構成する各加速度検出手段は、前記車輪の回転軸に関して所定の角度をもって配置される。当該車両情報処理装置によれば、所定の角度をもって配置された一対の加速度検出手段の検出値の特性を利用することができ、簡易に車輪の回転状態を推定することが可能である。
【０００８】
前記一対の加速度検出手段を構成する各加速度検出手段は、前記車輪の回転軸に関して点対称に配置されてもよい。この場合には、各加速度検出手段が、車輪の回転軸に関して１８０°の角度をもつ点対称に配置されているので、より簡単に検出値の特性を利用することができ、簡易に車輪の回転状態を推定することが可能である。
【０００９】
前記一対の加速度検出手段は、前記車輪の径方向の加速度を検出するものであってもよい。この場合、点対称に配置された一対の加速度検出手段の「径方向の加速度に関する検出値」の特性を利用して、簡易に車輪の回転状態を推定することが可能である。
【００１０】
前記一対の加速度検出手段は、前記車輪の周方向の加速度を検出するものであってもよい。この場合、点対称に配置された一対の加速度検出手段の「周方向の加速度に関する検出値」の特性を利用して、簡易に車輪の回転状態を推定することが可能である。「車輪の周方向」とは、例えば車輪の外周の方向であって、車輪外周の各位置における接線方向を指す。
【００１１】
前記推定手段は、前記一対の加速度検出手段の検出値に基づいて算出される前記車輪の加速度および重力の相関関係から前記車輪の回転状態を求める第１回転状態算出機能と、前記一対の加速度検出手段の検出値に基づいて算出される前記車輪の加速度および遠心力の相関関係から前記車輪の回転状態を求める第２回転状態算出機能と、走行状態に応じて、前記第１回転状態算出機能による前記車輪の回転状態の算出値と前記第２回転状態算出機能による前記車輪の回転状態の算出値とに基づき、前記車輪の回転状態を推定する回転状態推定機能と、を有していてもよい。この場合、点対称に配置された一対の加速度検出手段の検出値の特性を利用して比較的簡単に「前記車輪の加速度および重力の相関関係」および「前記車輪の加速度および遠心力の相関関係」を算出することができるので、これらの相関関係を考慮して簡易に車輪の回転状態を推定することが可能である。
【００１２】
前記回転状態推定機能は、車両の速度が比較的低速の場合には前記第１回転状態算出機能による前記車輪の回転状態の算出値を重視し、車両の速度が比較的高速の場合には前記第２回転状態算出機能による前記車輪の回転状態の算出値を重視してもよい。この場合、重視する前記車輪の回転状態の算出値を車両の速度に応じて変えているので、車輪の回転状態の推定精度を向上させることができる。
【００１３】
前記推定手段は、前記車輪の回転速度を推定するものであってもよい。この場合、車輪の回転速度が簡易に推定され、様々な車両制御等に用いられうる。
【００１４】
前記一対の加速度検出手段の検出値に基づいて外乱の有無を検知する外乱検知手段を更に備えていてもよい。この場合、外乱を検知できるだけでなく、外乱の影響を考慮した車輪の回転状態の推定を実現しうる。
【００１５】
本発明の別の態様は車輪情報処理装置に関する。この車両情報処理装置は、車輪に設けられて前記車輪の径方向加速度を検出する一対の径方向加速度検出手段と、前記車輪に設けられて前記車輪の周方向加速度を検出する一対の周方向加速度検出手段と、前記一対の径方向加速度検出手段の検出値および前記一対の周方向加速度検出手段の検出値に基づいて、前記車輪の回転状態を推定する推定手段と、を備え、前記一対の径方向加速度検出手段を構成する各径方向加速度検出手段は、前記車輪の回転軸に関して所定の角度をもって配置され、前記一対の周方向加速度検出手段を構成する各周方向加速度検出手段は、前記車輪の回転軸に関して所定の角度をもって配置される。当該車両情報処理装置によれば、一対の径方向加速度検出手段および一対の周方向加速度検出手段の検出値を用いることができるので、車輪の回転状態を精度よく推定することが可能である。
【００１６】
本発明の別の態様は、車輪の回転状態を推定する車輪回転状態推定方法に関する。この車輪回転状態推定方法は、車両の速度が比較的低速の場合には、前記車輪の加速度および重力の相関関係を重視して前記車輪の回転状態を推定し、車両の速度が比較的高速の場合には、前記車輪の加速度および遠心力の相関関係を重視して前記車輪の回転状態を推定する。当該車輪回転状態推定方法によれば、重視する前記車輪の回転状態の算出値を車両の速度に応じて変えているので、車輪の回転状態の推定精度を向上させることができる。
【００１７】
なお、上述した各要素を適宜組み合わせたものも、本件特許出願によって特許による保護を求める発明の範囲に含まれうる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、車輪に設けられた加速度検出手段の検出値に基づいて、車輪の回転状態を精度よく簡易に推定する車輪情報処理装置および車輪回転状態推定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の各実施の形態について説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態の車両１０の全体構成を示す図である。車両１０は、車両本体１２と、車両本体１２の前後左右に設けられた４つの車輪１４とを備えている。
【００２１】
車両本体１２には、車両１０を制御する電子制御装置（以下、電子制御装置を「ＥＣＵ」と表記する）２２と、ＥＣＵ２２に接続された車両本体側通信機２４、車両加速度センサ２６、警告ランプ２８、および警告ブザー３０とが搭載されている。
【００２２】
一方、タイヤ１６及びホイール１８を含む各車輪１４には、車輪１４の径方向の加速度を検出する一対の径方向加速度センサ３２と、一対の径方向加速度センサ３２に接続された車輪状態検出部３４と、車輪状態検出部３４に接続された車輪側通信装置３６とが搭載されている。
【００２３】
車両本体１２に設けられた車両本体側通信機２４は、各車輪１４に設けられた車輪側通信装置３６から送られてくる情報を受信して、ＥＣＵ２２に送る。
【００２４】
車両加速度センサ２６は、車両１０の加速度を検出するセンサであり、検出値をＥＣＵ２２に送る。なお、車両加速度センサ２６には、車両１０の加速度を検出することができる様々なセンサ類を用いることが可能であり、いわゆるＧセンサ等を好適に用いることができる。
【００２５】
ＥＣＵ２２は、情報処理手段として機能する。すなわちＥＣＵ２２は、車両本体側通信機２４、車両加速度センサ２６、あるいは図示しない電子機器類等から送られてくる情報に基づいて、車両走行の制御など車両１０の様々な状態を制御し、必要に応じて車両ドライバー等の注意を喚起するために警告ランプ２８や警告ブザー３０を作動させる。
【００２６】
図２は、車輪１４を模式的に示す図である。一対の径方向加速度センサ３２は、タイヤ１６とホイール１８の境界付近のホイール１８に取り付けられており、車輪１４の回転軸に関して点対称となるような箇所に各径方向加速度センサ３２が配置されている。なお、各径方向加速度センサ３２は、車輪１４の回転軸を中心に所定の径Ｒｒによって形成される同心円上に配設されている。
【００２７】
図３は、車輪状態検出部３４が有する各機能に関する機能ブロック図である。車輪状態検出部３４は、一対の径方向加速度センサ３２の検出値に基づいて、車輪１４の回転状態を推定する。具体的には、車輪状態検出部３４は、「車輪１４の加速度および重力の相関関係」から車輪１４の回転状態を求める第１回転状態算出機能４２と、「車輪１４の加速度および遠心力の相関関係」から車輪１４の回転状態を求める第２回転状態算出機能４４と、外乱の有無を検知する外乱検知機能４６と、車輪１４の回転状態を推定する回転状態推定機能４８と、を有している。
【００２８】
第１回転状態算出機能４２は、一対の径方向加速度センサ３２の検出値に基づいて「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」を算出し、この「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」から車輪１４の回転速度等の回転状態を求める機能である（後述する式（１）〜式（４）参照）。ここでいう「車輪１４の回転速度」とは、車輪１４の角速度および周速度を含む概念である。
【００２９】
第２回転状態算出機能４４は、一対の径方向加速度センサ３２の検出値に基づいて「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」を算出し、この「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」から車輪１４の回転速度等の回転状態を求める機能である（後述する式（５）〜式（１０）参照）。
【００３０】
外乱検知機能４６は、一対の径方向加速度センサ３２の検出値に基づいて外乱の有無を検知する機能である（後述する式（１１）参照）。なお、ここでいう外乱とは、通常の車両走行時における車輪１４の回転状態に影響を及ぼしうるもの全般を指し、例えば路面の突起物や段差によってもたらされる影響が含まれる。
【００３１】
回転状態推定機能４８は、走行状態に応じて、第１回転状態算出機能４２による車輪１４の回転状態の算出値と第２回転状態算出機能４４による車輪１４の回転状態の算出値とに基づき、車輪１４の回転速度等の回転状態を推定する機能である（後述する式（１２）および式（１３）参照）。
【００３２】
各車輪１４に設けられている車輪側通信装置３６は、対応する車輪状態検出部３４において検出された車輪１４の状態を、車両本体１２側に設けられた車両本体側通信機２４に向かって無線送信する。
【００３３】
次に、本実施の形態の作用について図４乃至図６を参照して説明する。
【００３４】
図４は、車輪１４の加速度に基づいて車輪１４の回転状態が推定される際のフローチャートである。車輪１４の回転状態は、具体的には以下のようにして推定される。
【００３５】
路面走行中の車両１０の各車輪１４では、まず、一対の径方向加速度センサ３２の各々によって車輪１４の径方向の加速度が検出され（図４のＳ１１）、この検出値が各径方向加速度センサ３２から対応する車輪状態検出部３４に送られる。
【００３６】
一対の径方向加速度センサ３２の検出値を受け取った各車輪状態検出部３４では、「車輪１４の加速度および重力の相関関係」が算出される（Ｓ１２）。具体的には、図５を参照し以下のようにして、「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」を示す式（１）、式（２）が導き出される。
【００３７】
図５は、一対の径方向加速度センサ３２の検出値と重力加速度の関係を図解したものである。図５に示すような位置に一対の径方向加速度センサ３２の各々が位置している場合、すなわち各径方向加速度センサ３２が水平方向（図５中の矢印Ｈ参照）に対して角度偏差θを形成する箇所に位置している場合、各径方向加速度センサ３２が車輪１４の回転軸に関して点対称に配置されていることを考慮すると、以下の式（１）および式（２）が成立することとなる。なお、式（１）および式（２）は、一対の径方向加速度センサ３２の点対称性を利用して「遠心力に寄与する加速度成分」が取り除かれたものであり、主に重力加速度成分によって表されたθの関係式である。以下の式において、Ｇｒ１は、一方の径方向加速度センサ３２が検出する車輪１４の径方向の加速度を指し、Ｇｒ２は、他方の径方向加速度センサ３２が検出する車輪１４の径方向の加速度を指し、ｇは重力加速度を指す。
【００３８】
ｓｉｎ（θ）＝（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／（２・ｇ）  ・・・式（１）
θ＝ｓｉｎ−１｛（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／（２・ｇ）｝  ・・・式（２）
【００３９】
車輪状態検出部３４では、上記の式（１）および式（２）として算出された「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」から、車輪１４の回転状態の一つである車輪１４の回転速度が算出される（Ｓ１３）。具体的には、上記の式（１）および式（２）に基づいて、車輪１４の角速度ωｒおよび車輪１４の周速度Ｖｒに関する以下の式（３）および式（４）が導き出される。
【００４０】
ωｒ＝ｄθ／ｄｔ＝ｄ［ｓｉｎ−１｛（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／（２・ｇ）｝］／ｄｔ
・・・式（３）
Ｖｒ＝Ｒｒ・ωｒ＝Ｒｒ・ｄ［ｓｉｎ−１｛（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／（２・ｇ）｝］／ｄｔ
・・・式（４）
【００４１】
このように、各車輪状態検出部３４では、第１回転状態算出機能４２によって、一対の径方向加速度センサ３２の検出値Ｇｒ１、Ｇｒ２から「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」が算出され（Ｓ１２）、算出された「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」から車輪１４の回転状態の一つである車輪１４の回転速度ωｒ、Ｖｒが算出される（Ｓ１３）。
【００４２】
一方、一対の径方向加速度センサ３２の検出値を受け取った各車輪状態検出部３４では、「車輪１４の加速度および遠心力の相関関係」が算出される（Ｓ１４）。具体的には、図５を参照し以下のようにして、車輪１４の加速度および遠心力の相関関係を示す式（５）が導き出される。
【００４３】
すなわち、図５に示すように、各径方向加速度センサ３２が車輪１４の回転軸に関して点対称に配置されていることを考慮すると、以下の式（５）が成立することとなる。なお、この式（５）は、一対の径方向加速度センサ３２の点対称性を利用して重力加速度成分が取り除かれたものであり、主に「遠心力に寄与する加速度成分」によって表されたθの関係式である。以下の式において、ａ１は、遠心力に実質的に寄与する車輪１４の径方向の加速度であって、各径方向加速度センサ３２の検出値から重力加速度成分を取り除いたものを指す。
【００４４】
ａ１＝（Ｇｒ１＋Ｇｒ２）／２  ・・・式（５）
【００４５】
また、車両走行時の車輪１４の回転によって各径方向加速度センサ３２が取り付けられた箇所にもたらされる遠心力Ｆに関して、一般に以下の式（６）および式（７）が成立する。なお、以下の式においてｍは、遠心力が作用するものの質量を指し、ωｆは車輪１４の角速度を指す。
【００４６】
Ｆ＝ｍ・Ｒｒ・ωｆ２＝ｍ・ａ１  ・・・式（６）
ａ１＝Ｒｒ・ωｆ２  ・・・式（７）
【００４７】
そして、車輪状態検出部３４では、上記の式（５）として算出された「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」から、車輪１４の回転状態の一つである車輪１４の回転速度が算出される（Ｓ１５）。具体的には、上記の式（５）および式（７）から以下の式（８）が導き出され、この式（８）に基づいて車輪１４の角速度ωｆおよび車輪１４の周速度Ｖｆに関する以下の式（９）および式（１０）が導き出される。
【００４８】
Ｒｒ・ωｆ２＝（Ｇｒ１＋Ｇｒ２）／２  ・・・式（８）
ωｆ＝√｛（Ｇｒ１＋Ｇｒ２）／（２・Ｒｒ）｝  ・・・式（９）
Ｖｆ＝Ｒｒ・ωｆ＝√｛（Ｇｒ１＋Ｇｒ２）・Ｒｒ／２｝  ・・・式（１０）
【００４９】
このように、各車輪状態検出部３４では、第２回転状態算出機能４４によって、一対の径方向加速度センサ３２の検出値Ｇｒ１、Ｇｒ２から「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」が算出され（Ｓ１４）、算出された「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」から車輪１４の回転状態の一つである車輪１４の回転速度ωｆ、Ｖｒが算出される（Ｓ１５）。
【００５０】
上述のようにして車輪１４の回転状態が求められると（Ｓ１２〜Ｓ１５）、車輪状態検出部３４では、外乱検知機能４６によって外乱の有無が検知される（Ｓ１６）。具体的には、以下の式（１１）が成立するか否かに基づいて外乱の有無が検知され、式（１１）が成立しない場合には外乱がないと判断され、成立する場合には外乱があると判断される。なお、以下の式においてＴ１は、所定のしきい値を指す。車両１０に外乱がもたらされていない場合には、｜（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／２｜、が常に重力加速度ｇ以下の値を示すことから、Ｔ１の値は重力加速度ｇよりも大きい値を好適に用いることができる。本実施の形態ではＴ１＝５・ｇである。
【００５１】
｜（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／２｜  ＞  Ｔ１  ・・・式（１１）
【００５２】
そして、車輪状態検出部３４では、回転状態推定機能４８によって、「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」から求められた車輪１４の回転状態および「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」から求められた車輪１４の回転状態のうち、いずれをどの程度重視するかが決定される（Ｓ１７、Ｓ１８）。具体的には、車輪１４の回転状態を推定する際に用いられる、「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」から求められる車輪１４の回転状態の比重α、および「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」から求められる車輪１４の回転状態の比重β、が車輪状態検出部３４において決定される。なお、比重αおよび比重βは、α＋β＝１、の関係が常に成立する。
【００５３】
車輪状態検出部３４の外乱検知機能４６によって外乱がないと判断された場合には（Ｓ１６のＮＯ）、車両１０の走行状態に応じて比重αおよび比重βが決定される（Ｓ１７）。具体的には、車両１０の速度に応じて図６を参照することによって比重αおよび比重βが決定される。
【００５４】
図６は、車輪１４の回転状態を推定する際に用いられる「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」から求められる車輪１４の回転状態の比重αおよび「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」から求められる車輪１４の回転状態の比重βと、車両１０の速度と、の関係を示す図である。
【００５５】
図６に示すように、車両１０の速度が比較的低速の場合、本実施の形態では時速２０ｋｍ未満の場合には、第１回転状態算出機能４２による車輪１４の回転状態の算出値、すなわち「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」から求められる車輪１４の回転状態、を重視して、車輪１４の回転状態が推定されることとなる。従って、「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」から求められる車輪１４の回転状態が、「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」から求められる車輪１４の回転状態よりも優位に扱われ、α＞β、が成立する。一方、車両１０の速度が比較的高速の場合、本実施の形態では時速２０ｋｍよりも大きい場合には、第２回転状態算出機能４４による車輪１４の回転状態の算出値、すなわち「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」から求められる車輪１４の回転状態、を重視して、車輪１４の回転状態が推定されることとなる。従って、「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」から求められる車輪１４の回転状態が、「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」から求められる車輪１４の回転状態よりも優位に扱われ、α＜β、が成立する。これは、（１）低速域では、遠心力が非常に小さな値となるため、遠心力よりも重力による影響が大きいこと、（２）高速域では、遠心力が非常に大きな値となるため、重力よりも遠心力による影響が大きいこと、等の理由から、低速域では「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」から求められる車輪１４の回転状態のほうが精度に優れ、また高速域では「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」から求められる車輪１４の回転状態のほうが精度に優れるからである。
【００５６】
なお、図６を参照して比重αおよび比重βを決定する際に考慮される車両１０の速度は、本実施の形態では、すでに車輪状態検出部３４において算出されている「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」から求められた車輪１４の回転速度（Ｓ１２およびＳ１３参照）および「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」から求められた車輪１４の回転速度（Ｓ１４およびＳ１５参照）に基づいて求められる。具体的には、車輪状態検出部３４において、まず、各車輪１４毎に「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」に基づく車輪１４の回転速度（式（３）および式（４）参照）および「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」に基づく車輪１４の回転速度（式（９）および式（１０）参照）の平均値が算出される。次に、各車輪１４に関して求められた「車輪１４の回転速度の平均値」について、４つの車輪１４の間で更に平均がとられる。このようにして得られる「平均がとられた車輪１４の回転速度の平均値」から車両１０の速度が算出される。
【００５７】
一方、車輪状態検出部３４の外乱検知機能４６によって外乱があると判断された場合には（Ｓ１６のＹＥＳ）、外乱の影響を受けやすい「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」から求められた車輪１４の回転状態ではなく、「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」から求められた車輪１４の回転状態のみによって車輪１４の回転状態が推定される。従って、車輪状態検出部３４では、「比重α＝０、比重β＝１」が決定される（Ｓ１８）。これは、重力に関連する成分に対して外乱が影響しやすいので、外乱発生時には「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」よりも「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」のほうが精度良く求められるからである。
【００５８】
そして、車輪状態検出部３４では、回転状態推定機能４８により、上記のようにして決定された比重αおよび比重βに従い、以下の式（１２）および式（１３）に基づいて、車輪１４の回転速度である車輪１４の角速度ωおよび車輪１４の周速度Ｖが推定される（Ｓ１９）。
【００５９】
ω＝（α・ωｒ＋β・ωｆ）／（α＋β）＝（α・ωｒ＋β・ωｆ）  ・・・式（１２）
Ｖ＝（α・Ｖｒ＋β・Ｖｆ）／（α＋β）＝（α・Ｖｒ＋β・Ｖｆ）  ・・・式（１３）
【００６０】
そして、このようにして得られる車輪１４の角速度ωおよび車輪１４の周速度Ｖの推定値は、各車輪状態検出部３４から各車輪側通信装置３６および車両本体側通信機２４を介してＥＣＵ２２に送られ、車両１０の制御に用いられることとなる。
【００６１】
以上説明したように、上述の装置類によって構成される車輪１４の回転状態を推定する車輪情報処理装置および車輪回転状態推定方法では、車輪１４の回転軸に関して点対称に配置された径方向加速度センサ３２の検出値に基づいて、「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」に基づく車輪１４の回転状態、および「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」に基づく車輪１４の回転状態を、所定の計算式を用いて簡単に求めることができる。そして、これらの「車輪１４の回転状態」の算出結果を、車両走行状態に応じて適宜用いることによって、車輪１４の回転状態を精度良く簡易に推定することが可能である。
【００６２】
特に、車輪１４の回転状態を推定する際に用いられるのは車輪１４の加速度のみであるため、例えば車輪速を微分する等の所定の処理が必要とされる場合に比べて、車輪１４の回転状態の検出時間を短縮化させることが可能である。従って、短時間での応答性が要求されるＡＢＳ（Anti Lock Brake System）やＴＲＣ（Traction Control)などのシステムを制御する際には、本実施の形態の車輪情報処理装置および車輪回転状態推定方法を好適に用いることができ、そのようなシステムの制御性能を向上させることができる。
【００６３】
また、車両速度に応じて上述の比重α、比重βが調整されているので、車両１０の速度が低速であっても高速であっても、車輪１４の回転状態を精度良く推定することが可能である。特に、車両速度が超低速時には車輪１４の回転状態を的確に推定することが一般的に難しいとされているが、上述した「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」を重視することによって、超低速時でも車輪１４の回転状態を精度良く検出することが可能である。従って、本実施の形態では、車両１０の停止時や発進時のような超低速時であっても、車輪１４の回転状態が精度良く推定されるので、より安全、快適な車両走行が実現されることとなる。
【００６４】
また、径方向加速度センサ３２によって検出された車輪１４の加速度に対して高速フーリエ変換を行い共振周波数を決定し、この決定された共振周波数を予め定められている基準となる共振周波数と比べることにより、タイヤ１６の摩耗、緩衝性能、タイヤ１６のバランス、車輪回転速度、あるいは加速度の振幅、等の状態を検知することが可能である。このような処理を行うことによって、走行路面の状態や車輪１４のスリップ状態など、更に詳細な車両関連情報を検知することが可能である。
【００６５】
また、本実施の形態では車輪１４の状態だけではなく、車両走行時にもたらされうる外乱に関する情報も検知することができるので、車両走行状態をより的確に把握することが可能である。特に、上述の高速フーリエ変換等を用いた処理のように他の処理を適宜組み合わせることによって、一対の径方向加速度センサ３２の検出値が突然変動したような場合であっても、そのような変動が、段差等の路面によってもたらされる外乱によるものなのか、車輪１４のスリップ状態の変化によるものなのか、等の判断も可能となり、ＡＢＳやＴＲＣなどのシステムの制御性能を向上させることができる。
【００６６】
また、車輪１４の回転状態の簡易な推定が実現されることによって、車輪１４の回転状態を推定するための車輪情報処理装置を非常にシンプルに構成することが可能であり、当該車輪情報処理装置を設置するためのスペースを節約することができる。本実施の形態では、主に一対の径方向加速度センサ３２および車輪状態検出部３４によってユニット化された車輪情報処理装置が構成されており、回転体である車輪１４側のみの構成で自立した車輪情報処理装置が実現されている。このようなユニット化された車輪情報処理装置によって、車両本体１２および各車輪１４の間のスペース、特に車輪１４を保持するハブ（図示せず）の周辺のスペースを有効に確保することができ、車両１０を構成する他の機器類の搭載性を向上させることができる。
【００６７】
また、本実施の形態における車輪１４の回転状態の推定方法は比較的簡易に実現可能あるため、車輪１４に搭載されている他の機器類が有する検出回路等を、車輪状態検出部３４として活用することも可能である。例えば、車輪１４の接地力に関する状態量を検出するタイヤ空気圧センサなどの各種センサ類が各車輪１４に搭載されている場合、そのようなセンサ類が本来的にもっている検出回路等を利用することによって、上述した第１回転状態算出機能４２、第２回転状態算出機能４４、外乱検知機能４６、あるいは回転状態推定機能４８を実行することもできる。このような工夫によって更に省スペース化を図ることが可能である。
【００６８】
次に、本実施の形態の変形例について説明する。
【００６９】
車輪１４の回転状態の推定精度を更に向上させるために、上記の式（１）〜式（１３）に対して所定の補正を加えることも可能である。
【００７０】
例えば、所定角θに関し、車両加速度センサ２６によって検出される車両１０の加速度Ｇｘを考慮して、上記の式（２）に対して以下の式（１４）に示すような補正を加えることも可能である。
【００７１】
θ＝ｓｉｎ−１｛（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／（（２・ｇ）・（ｇ／√（ｇ２＋Ｇｘ２））｝
・・・式（１４）
【００７２】
また、車輪１４の周速度に関し、「車輪１４の回転軸から一対の径方向加速度センサ３２の取り付け位置までの距離Ｒｒと、車輪１４の回転軸からタイヤ１６の外周までの距離Ｒｔと、の差」を考慮して、上記の式（４）および式（１０）に対して以下の式（１５）および式（１６）に示すような補正を加えることも可能である。
【００７３】
Ｖｒ＝（Ｒｔ／Ｒｒ）・Ｒｒ・ｄ［ｓｉｎ−１｛（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／（２・ｇ）｝］／ｄｔ
＝Ｒｔ・ｄ［ｓｉｎ−１｛（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／（２・ｇ）｝］／ｄｔ
・・・式（１５）
Ｖｆ＝（Ｒｔ／Ｒｒ）・√｛（Ｇｒ１＋Ｇｒ２）・Ｒｒ／２｝  ・・・式（１６）
【００７４】
（第２の実施の形態）
本実施の形態では、一対の径方向加速度センサ３２の代わりに、車輪１４の周方向の加速度を検出する一対の周方向加速度センサ３３が各車輪１４に搭載されている。ここでいう「車輪１４の周方向の加速度」とは、車輪１４の外周の方向の加速度であって、車輪外周の各位置における接線方向の加速度を指す。本実施の形態では、後述する図７に示すように、車輪１４の回転時に周方向加速度センサ３３が円状の移動軌跡の接線方向の加速度を指す。
【００７５】
一対の周方向加速度センサ３３は、タイヤ１６とホイール１８との境界付近のホイール１８に取り付けられており、車輪１４の回転軸に関して点対称となるような箇所に各周方向加速度センサ３３が配置されている。なお、各周方向加速度センサ３３は、車輪１４の回転軸を中心に所定の径Ｒｗによって形成される同心円上に配設されている。各周方向加速度センサ３３は、対応する車輪状態検出部３４に接続されている。
【００７６】
車輪状態検出部３４は、一対の周方向加速度センサ３３の検出値に基づいて、上述した第１回転状態算出機能４２、第２回転状態算出機能４４、外乱検知機能４６、および回転状態推定機能４８を実行することにより、車輪１４の回転状態を推定する。
【００７７】
他の構成は、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と略同一であり、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７８】
本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と略同様にして、車輪１４の回転状態が推定される。すなわち、各車輪１４では、まず、一対の周方向加速度センサ３３の各々によって車輪１４の周方向の加速度が検出され、対応する車輪状態検出部３４に送られる（図４のＳ１１参照）。そして、各車輪状態検出部３４では、車輪１４の加速度および重力の相関関係が算出され、以下のように図７を参照して、車輪１４の加速度および重力の相関関係を示す以下の式（１７）、式（１８）が導き出される（Ｓ１２）。
【００７９】
図７は、一対の周方向加速度センサ３３の検出値と重力加速度との関係を図解したものである。図７に示すように、各周方向加速度センサ３３が水平方向（図７中の矢印Ｈ参照）に対して所定角θを形成する箇所に位置している場合、各周方向加速度センサ３３が車輪１４の回転軸に関して点対称に配置されていることを考慮すると、以下の式（１７）および式（１８）が成立することとなる。なお、以下の式において、Ｇｗ１は、一方の周方向加速度センサ３３が検出する車輪１４の周方向の加速度を指し、Ｇｗ２は、他方の周方向加速度センサ３３が検出する車輪１４の周方向の加速度を指し、ｇは重力加速度を指す。
【００８０】
ｃｏｓ（θ）＝（Ｇｗ１−Ｇｗ２）／（２・ｇ）  ・・・式（１７）
θ＝ｃｏｓ−１｛（Ｇｗ１−Ｇｗ２）／（２・ｇ）｝  ・・・式（１８）
【００８１】
そして、車輪状態検出部３４では、上記の式（１７）および式（１８）として算出される「車輪１４の周方向の加速度および重力の相関関係」から、車輪１４の回転状態の一つである車輪１４の回転速度が算出され、車輪１４の角速度ωｒおよび車輪１４の周速度Ｖｒに関する以下の式（１９）および式（２０）が導き出される（Ｓ１３）。
【００８２】
ωｒ＝ｄθ／ｄｔ＝ｄ［ｃｏｓ−１｛（Ｇｗ１−Ｇｗ２）／（２・ｇ）｝］／ｄｔ
・・・式（１９）
Ｖｒ＝Ｒｗ・ωｒ＝Ｒｗ・ｄ［ｃｏｓ−１｛（Ｇｗ１−Ｇｗ２）／（２・ｇ）｝］／ｄｔ
・・・式（２０）
【００８３】
一方、各車輪状態検出部３４では、車輪１４の加速度および遠心力の相関関係が算出され、車輪１４の加速度および遠心力の相関関係を示す式（２１）が導き出される（Ｓ１４）。なお、以下の式において、ａ２は、遠心力に実質的に寄与する車輪１４の周方向の加速度であって、各周方向加速度センサ３３の検出値から重力加速度成分を取り除いたものを指す。
【００８４】
ａ２＝（Ｇｗ１＋Ｇｗ２）／２  ・・・式（２１）
【００８５】
そして、車輪状態検出部３４では、上記の式（２１）に示すようにして算出された「車輪１４の周方向の加速度および遠心力の相関関係」から、車輪１４の回転状態の一つである車輪１４の回転速度が算出され、以下の式（２２）から、車輪１４の角速度ωｆおよび車輪１４の周速度Ｖｆに関する以下の式（２３）および式（２４）が導き出される（Ｓ１５）。
【００８６】
Ｒｗ・ωｆ２＝（Ｇｗ１＋Ｇｗ２）／２  ・・・式（２２）
ωｆ＝√｛（Ｇｗ１＋Ｇｗ２）／（２・Ｒｗ）｝  ・・・式（２３）
Ｖｆ＝Ｒｗ・ωｆ＝√｛（Ｇｗ１＋Ｇｗ２）・Ｒｗ／２｝  ・・・式（２４）
【００８７】
そして、上述のようにして車輪１４の回転状態が求められると、車輪状態検出部３４では、外乱検知機能４６により以下の式（２５）が成立するか否かに基づいて外乱の有無が検知され（Ｓ１６）、式（２５）が成立しない場合には外乱がないと判断され（Ｓ１６のＮＯ）、式（２５）が成立する場合には外乱があると判断される（Ｓ１６のＹＥＳ）。なお、以下の式においてＴ２は、所定のしきい値を指す。車両１０に外乱がもたらされていない場合には、｜（Ｇｗ１−Ｇｗ２）／２｜、が常に重力加速度ｇ以下の値を示すことから、Ｔ２の値は重力加速度ｇよりも大きい値を好適に用いることができる。本実施の形態ではＴ２＝５・ｇである。
【００８８】
｜（Ｇｗ１−Ｇｗ２）／２｜  ＞  Ｔ２  ・・・式（２５）
【００８９】
そして、車輪状態検出部３４では、「車輪１４の周方向の加速度および重力の相関関係」から求められた車輪１４の回転状態、および「車輪１４の周方向の加速度および遠心力の相関関係」から求められた車輪１４の回転状態のうち、いずれをどの程度重視するか、上述の図６を参照して比重αおよび比重βを決定する（Ｓ１７、Ｓ１８）。なお、車輪状態検出部３４の外乱検知機能４６によって外乱があると判断された場合には（Ｓ１６のＹＥＳ）、「比重α＝０、比重β＝１」が決定される（Ｓ１８）。
【００９０】
そして、車輪状態検出部３４では、回転状態推定機能４８により、上記のように決定された比重αおよび比重βに従い、上記の式（１２）および式（１３）に基づいて、車輪１４の回転速度である車輪１４の角速度ωおよび車輪１４の周速度Ｖが推定される（Ｓ１９）。
【００９１】
以上説明したように、車輪１４の回転軸に関して点対称に配置された周方向加速度センサ３３を用いる場合にも、「車輪１４の周方向の加速度および重力の相関関係」に基づく車輪１４の回転状態、および「車輪１４の周方向の加速度および遠心力の相関関係」に基づく車輪１４の回転状態を、所定の計算式を用いて簡単に求めることができ、車輪１４の回転状態を精度良く簡易に推定することが可能である。
【００９２】
次に、本実施の形態の変形例について説明する。
【００９３】
車輪１４の回転状態の推定精度を向上させるために、上記の式（１７）〜式（２５）に対して所定の補正を加えることも可能である。例えば、上記の式（１４）〜式（１６）と同様に補正して、以下の式（２６）〜式（２８）を用いることも可能である。
【００９４】
θ＝ｃｏｓ−１｛（Ｇｗ１−Ｇｗ２）／（（２・ｇ）・（ｇ／√（ｇ２＋Ｇｘ２））｝
・・・式（２６）
Ｖｒ＝（Ｒｔ／Ｒｒ）・Ｒｒ・ｄ［ｃｏｓ−１｛（Ｇｗ１−Ｇｗ２）／（２・ｇ）｝］／ｄｔ
＝Ｒｔ・ｄ［ｃｏｓ−１｛（Ｇｗ１−Ｇｗ２）／（２・ｇ）｝］／ｄｔ
・・・式（２７）
Ｖｆ＝（Ｒｔ／Ｒｒ）・√｛（Ｇｗ１＋Ｇｗ２）・Ｒｒ／２｝  ・・・式（２８）
【００９５】
（第３の実施の形態）
本実施の形態では、一対の径方向加速度センサ３２および一対の周方向加速度センサ３３が、各車輪１４に搭載されている。
【００９６】
図８は、車輪１４を模式的に示す図である。一対の径方向加速度センサ３２および一対の周方向加速度センサ３３は、タイヤ１６とホイール１８との境界付近のホイール１８に取り付けられており、車輪１４の回転軸を中心に所定の径Ｒによって形成される同心円上に配設されている。車輪１４の回転軸に関して点対称となるような箇所に、一対の径方向加速度センサ３２および一対の周方向加速度センサ３３は配置されており、隣接する各径方向加速度センサ３２および各周方向加速度センサ３３の取り付け位置は、車輪１４の回転軸に関し９０度を形成している。そして、各径方向加速度センサ３２および各周方向加速度センサ３３は、対応する車輪状態検出部３４に接続されている。
【００９７】
車輪状態検出部３４は、一対の径方向加速度センサ３２および一対の周方向加速度センサ３３の検出値に基づいて、第１回転状態算出機能４２、第２回転状態算出機能４４、外乱検知機能４６、および回転状態推定機能４８を実行することにより、車輪１４の回転状態を推定する。
【００９８】
他の構成は、図１乃至図７に示す第１の実施の形態および第２の実施の形態と略同一であり、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９９】
本実施の形態では、上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態と略同様にして、車輪１４の回転状態が推定される。ただし、一対の径方向加速度センサ３２の検出値から導出されるもの（上記の式（１）〜式（１６）参照）だけでなく、一対の周方向加速度センサ３３の検出値から導出されるもの（上記の式（１７）〜式（２８）参照）を用いることができるので、より精度の高い「車輪１４の回転状態の推定」を実現することが可能である。
【０１００】
例えば、所定角θに関して、以下の式（２９）に示すように、一対の径方向加速度センサ３２の検出値から導出される式（１４）および一対の周方向加速度センサ３３の検出値から導出される式（２６）の平均値を用いることによって、所定角θについての関係式の信頼性を向上させることができる。
【０１０１】
θ＝[ｓｉｎ−１｛（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／（（２・ｇ）・（ｇ／√（ｇ２＋Ｇｘ２））｝+ｃｏｓ−１｛（Ｇｗ１−Ｇｗ２）／（（２・ｇ）・（ｇ／√（ｇ２＋Ｇｘ２））｝] ／２
・・・式（２９）
【０１０２】
また同様にして、車輪１４の回転状態（車輪１４の角速度、車輪１４の周速度）の算出、推定、外乱の検知などについても、一対の径方向加速度センサ３２の検出値から導出されるもの、および一対の周方向加速度センサ３３の検出値から導出されるものを、比較、平均化等することによって更に精度良く行うことが可能である。
【０１０３】
（第４の実施の形態）
本実施の形態では、一対の径方向加速度センサ３２の各々が、図９に示すように、車輪の回転軸に関して所定の角度θａをもって配置されている。
【０１０４】
図９は、車輪１４を模式的に示す図である。
【０１０５】
車輪状態検出部３４は、一対の径方向加速度センサ３２の検出値に基づいて、第１回転状態算出機能４２、第２回転状態算出機能４４、外乱検知機能４６、および回転状態推定機能４８を実行することにより、車輪１４の回転状態を推定する。特に本実施の形態の車輪状態検出部３４は、図１０に示す第１補正マップと、図１１に示す第２補正マップとを記憶している。また、第１回転状態算出機能４２および第２回転状態算出機能４４は相互に連絡可能となっている。
【０１０６】
図１０は、「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」に関する第１補正マップを示す図であって、縦軸は一対の径方向加速度センサ３２の検出値Ｇｒ１、Ｇｒ２から導き出される（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／２を示し、横軸は径方向加速度センサ３２の角度偏差θを示す。図１０には、一例として、θａが０°、３０°、９０°の場合における（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／２と角度偏差θとの関係が図示されており、具体的には、理論的に導き出される以下の式（３０）に基づく曲線が示されている。
【０１０７】
（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／２＝｛ｇ・ｓｉｎ（θ）−ｇ・ｓｉｎ（θ＋θａ）｝／２
・・・式（３０）
【０１０８】
第１回転状態算出機能４２は、図１０を参照して、「車輪１４の径方向の加速度および重力の相関関係」から角度偏差θを求めて、以下の式（３１）および式（３２）に基づいて、車輪１４の回転状態の一つである車輪１４の角速度ωｒおよび車輪１４の周速度Ｖｒを算出する。
【０１０９】
ωｒ＝ｄθ／ｄｔ  ・・・式（３１）
Ｖｒ＝Ｒｒ・ωｒ  ・・・式（３２）
【０１１０】
図１１は、「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」に関する第２補正マップを示す図であって、縦軸は「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」の補正成分（Ｇｒ１’＋Ｇｒ２’）／２を示し、横軸は径方向加速度センサ３２の角度偏差θを示す。図１０には、一例として、θａが３０°、９０°の場合が図示されており、具体的には、理論的に導き出される以下の式（３３）に基づく曲線が示されている。なおθａ＝１８０°の場合には、（Ｇｒ１’＋Ｇｒ２’）／２＝０となる。
【０１１１】
（Ｇｒ１’＋Ｇｒ２’）／２＝｛ｇ・ｓｉｎ（θ）＋ｇ・ｓｉｎ（θ＋θａ）｝／２
・・・式（３３）
【０１１２】
遠心力に実質的に寄与する車輪１４の径方向の加速度ａ１は、理論的に導き出される以下の式（３４）に従って、上記の式（３３）に基づいて得られる（Ｇｒ１’＋Ｇｒ２’）／２と、一対の径方向加速度センサ３２の検出値Ｇｒ１、Ｇｒ２と、から求めることができる。
【０１１３】
ａ１＝（Ｇｒ１＋Ｇｒ２）／２−（Ｇｒ１’＋Ｇｒ２’）／２  ・・・式（３４）
【０１１４】
第２回転状態算出機能４４は、第１回転状態算出機能４２で求められた角度偏差θおよび図１１を参照して、「車輪１４の径方向の加速度および遠心力の相関関係」から補正成分（Ｇｒ１’＋Ｇｒ２’）／２を求める。そして、第２回転状態算出機能４４は、上記の式（７）および式（３４）から導き出される以下の式（３５）〜式（３７）に基づいて、車輪１４の回転状態の一つである車輪１４の角速度ωｆおよび車輪１４の周速度Ｖｆを算出する。
【０１１５】
Ｒｒ・ωｆ２＝（Ｇｒ１＋Ｇｒ２）／２−（Ｇｒ１’＋Ｇｒ２’）／２       ・・・式（３５）
ωｆ＝√｛（Ｇｒ１＋Ｇｒ２−Ｇｒ１’−Ｇｒ２’）／（２・Ｒｒ）｝        ・・・式（３６）
Ｖｆ＝Ｒｒ・ωｆ＝√｛（Ｇｒ１＋Ｇｒ２−Ｇｒ１’−Ｇｒ２’）・Ｒｒ／２｝  ・・・式（３７）
【０１１６】
他の構成は、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と略同一であり、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１１７】
本実施の形態では、上述した第１の実施と略同様にして、車輪１４の回転状態が推定される。ただし、第１回転状態算出機能４２は、図１０を参照して、上記の式（３０）〜式（３２）から車輪１４の角速度ωｆおよび車輪１４の周速度Ｖｆを算出する。また、第２回転状態算出機能４４は、第１回転状態算出機能４２で求められた角度偏差θおよび図１１を参照して、上記の式（３３）〜式（３７）から車輪１４の角速度ωｆおよび車輪１４の周速度Ｖｆを算出する。
【０１１８】
このように、一対の径方向加速度センサ３２がθａ＝１８０°である点対称に配置される場合だけでなく、前記車輪の回転軸に関して他の所定の角度θａをもって配置される場合にも、「車輪１４の周方向の加速度および重力の相関関係」に基づく車輪１４の回転状態、および「車輪１４の周方向の加速度および遠心力の相関関係」に基づく車輪１４の回転状態を、簡単に求めることができ、車輪１４の回転状態を精度良く簡易に推定することが可能である。
【０１１９】
また特に、図１０や図１１のように（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／２や（Ｇｒ１’＋Ｇｒ２’）／２に関する所定の補正マップを、車輪状態検出部３４において予め記憶しておくことによって、迅速かつ簡単に「車輪１４の周方向の加速度および重力の相関関係」や「車輪１４の周方向の加速度および遠心力の相関関係」を求めることができ、非常に便利である。
【０１２０】
なお、上述した第４の実施の形態では、第１回転状態算出機能４２が、図１０に示す第１補正マップを参照して、（Ｇｒ１−Ｇｒ２）／２と径方向加速度センサ３２の角度偏差θの相関関係を求める場合について説明したが、式（３０）に示す理論式に基づいて角度偏差θを逐一算出することも可能である。同様に、第２回転状態算出機能４４は、式（３３）に示す理論式に基づいて（Ｇｒ１’＋Ｇｒ２’）／２を逐一算出することも可能である。
【０１２１】
本発明は、上述の各実施の形態および各変形例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
【０１２２】
例えば、上述の各実施の形態では、加速度検出手段である径方向加速度センサ３２および周方向加速度センサ３３がホイール１８に設けられている場合について説明したが、車輪１４の加速度を検出可能な他の箇所に加速度検出手段を設けることも可能である。例えば、径方向加速度センサ３２あるいは周方向加速度センサ３３を、タイヤ１６に設けたり、車輪１４を回転可能に保持するハブ（図示せず）とホイール１８の間に設けたりすることも可能である。従って、径方向加速度センサ３２あるいは周方向加速度センサ３３は、車輪１４に搭載されるタイヤ空気圧センサ等の機器類の機能を邪魔しないように、それらの機器類の設置箇所に応じた色々な箇所に設置することが可能である。
【０１２３】
また、「一対の径方向加速度センサ３２」「一対の周方向加速度センサ３３」を一組だけではなく二組以上設けることも可能である。加速度センサを複数組設けることによって、それぞれの検出値を総合的に比較、検討することが可能になるので、より信頼性の高い「車輪１４の回転状態の推定」を行うことができる。
【０１２４】
また、上述の各実施の形態では、比重αおよび比重βを決定する際に考慮する車両１０の速度を一対の径方向加速度センサ３２あるいは一対の周方向加速度センサ３３の検出値から求める場合について説明したが、車輪速センサなど別途設けられたセンサ類の検出値から求められる車両１０の速度を用いることも可能である。
【０１２５】
また、図６に示すような比重αおよび比重βの関係は、車両１０の特性に応じて決定されうるものである。従って、最適な比重αおよび比重βを決定するために、経験的、実験的、あるいは理論的に得られるものを適宜加味して比重αおよび比重βを決定することも可能である。
【０１２６】
また、上述の各実施の形態では、「車輪１４側」に設けられた車輪状態検出部３４において車輪１４の回転状態が推定される場合について説明したが、車輪１４の回転状態を推定する車輪状態検出部を「車両本体１２側」に設けてもよい。例えば、一対の径方向加速度センサあるいは一対の周方向加速度センサの検出結果を車輪１４から車両本体１２に設けられた車輪状態検出部に無線送信させることにより、この車輪状態検出部は、上述の第１回転状態算出機能４２、第２回転状態算出機能４４、外乱検知機能４６、および回転状態推定機能４８を適宜機能させて、車輪１４の回転状態を推定することが可能である。このような車輪状態検出部は例えばＥＣＵ２２によって実現させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図であって、車両の全体構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態における車輪を模式的に示す図である。
【図３】車輪状態検出部が有する各機能に関する機能ブロック図である。
【図４】車輪の加速度に基づいて車輪の回転状態が推定される際のフローチャートである。
【図５】一対の径方向加速度センサの検出値と重力加速度の関係を図解したものである。
【図６】車輪の回転状態を推定する際に用いられる、車輪の回転状態の比重と車両の速度の関係を示す図である。
【図７】一対の周方向加速度センサの検出値と重力加速度との関係を図解したものである。
【図８】第３の実施の形態における車輪を模式的に示す図である。
【図９】第４の実施の形態における車輪を模式的に示す図である。
【図１０】第４の実施の形態の「車輪の径方向の加速度および重力の相関関係」に関する第１補正マップを示す図である。
【図１１】第４の実施の形態の「車輪の径方向の加速度および遠心力の相関関係」に関する第２補正マップを示す図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０  車両、  １２  車両本体、  １４  車輪、  １６  タイヤ、  １８  ホイール、２２  ＥＣＵ、  ２４  車両本体側通信機、  ２６  車両加速度センサ、  ２８  警告ランプ、  ３０  警告ブザー、  ３２  径方向加速度センサ、  ３３  周方向加速度センサ、  ３４  車輪状態検出部、  ３６  車輪側通信装置、  ４２  第１回転状態算出機能、  ４４  第２回転状態算出機能、  ４６  外乱検知機能、  ４８  回転状態推定機能
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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